Linux操作系统实验：多线程并发打印进程号

这篇实验报告是关于操作系统课程中的Linux线程实验，主要目的是理解进程概念，了解Linux可执行文件结构，并学会使用系统调用创建进程。实验涵盖了进程的创建以及多线程的实现，通过实际编程来展示并发执行的效果。 实验内容首先从创建一个简单的C程序开始，这个程序展示了不同内存区域的分配，包括全局已初始化数据区、BSS区（未初始化全局变量）、栈区、已初始化数据区和堆区。通过`malloc`函数动态分配和释放内存，进一步理解堆区的工作原理。 接下来，实验者使用`file`命令查看可执行文件的基本信息，这有助于理解ELF（Executable and Linkable Format）文件格式，它是Linux系统中常见的二进制文件格式。`size`命令则用来列出文件的各个部分大小，如.text（代码段）、.data（初始化数据段）、.bss（未初始化数据段）等，帮助学生了解程序在内存中的布局。 实验的第二部分涉及使用`fork()`系统调用创建子进程。`fork()`函数会创建一个与父进程几乎完全相同的副本，形成父子进程关系。在这个实验中，父进程会显示'parent'，两个子进程分别显示'son'和'daughter'。由于进程的并发执行特性，输出顺序可能出现随机性，这是多进程并发执行时的不确定性，通常被称为竞态条件。 为了实现线程实验，可以使用Linux提供的pthread库。`pthread_create()`函数用于创建新的线程，`pthread_join()`用于等待线程结束，`pthread_exit()`用于结束线程。在多线程环境中，线程间可以通过共享内存或者互斥锁、条件变量等同步机制进行通信和协调。例如，可以创建多个线程，每个线程负责打印不同的计数器值，以此实现同时打印“这是第几个进程”的目标。 实验的重点在于理解和应用进程和线程的概念，掌握如何在Linux环境下创建和管理它们，以及如何处理并发执行带来的问题。通过这些实验，学生能够深入理解操作系统的并发执行机制，为后续的系统编程和并行计算学习打下基础。